2015 Fiscal Year Research-status Report
リミットサイクル規範高速移動２足歩行ロボットの機構と制御
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26420171
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山北 昌毅 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (30220247)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リミットサイクル歩行 / ２足ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度では、足首関節にイナータ機構を用いたインピーダンス特性を持たせることで、平面足形状のロボットで走行が実現できること、更にボディに揺動質量を搭載することにより、走行速度を向上させることができることを確認した。また、揺動質量の付加により凹凸のある地面の上での走行の安定性が向上することも数値シミュレーションにより確認した。平成２７年度では、揺動質量の揺動パターンの最適化を行うことにより、さらに走行速度を上げることができることを確認した。また、最適化した運動パターンを実現する際に必要となる最大トルクや各関節などにかかる荷重を計算し、実験機を制作するためのデータを取得した。それらの情報を基に、使用モータの選定を行い、衝撃力などの影響を避けることのできる機構の調査を行い、プロトタイプシステムの基本構造の設計を行った。更に、基本構造設計に基づいて、入手可能な部品を選定し、詳細設計を行い部分的なシステムを作成し、要求される性能が得られるかの確認を行った。これらと並行して、フィードバック制御によって凹凸のある地面でも安定して走行を実現するための制御系設計の手法を入出力線形化の手法を基礎として導出を行い、要求される性能が得られるかどうかの確認を行った。更に、機構の改良とし、イナータにＯＮ－ＯＦＦ機構を加えることで走行性能がどの程度改善されるかや、足首関節に非線形バネを導入することにより走行速度を改善することができるかをシミュレーションにより確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験機の設計並びにそのモデルによる数値実験検証を行うことができたが、実際の実験装置製作まではできなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度に準備したプロトタイプ実験機の図面を完成し、実際に実験ロボットを製作し、トレッドミル上で走行を行い目的の性能が得られるかを（１）走行速度、（２）SR （Specific Registance）、（３）FN (Fluid Number)の指標に基づき解析する。また、床面の凹凸に対しての走行安定性についても評価を行う。
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| Causes of Carryover |
ロボット製作用基本部品の設計並びに購入までは行ったが、制御系を含めた実験機の製作まではできなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
制御系を含めた実験機の製作を行うために使用する。
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